一种基于蒙特卡洛模拟的主动配电网可靠性评估方法技术

本发明专利技术公开了一种基于蒙特卡洛模拟的主动配电网可靠性评估方法，其所述方法包括：建立分布式电源的可靠性模型；基于所述分布式电源的可靠性模型，建立微电网的可靠性模型；基于所述微电网的可靠性模型，利用蒙特卡洛模拟识别各分布式电源的状态；基于所述各分布式电源的状态，将配电网划分为若干区域，在每一个区域中进行两层结构的最小路径的搜索；基于所述两层结构的最小路径，对所述两层结构的可靠性进行评估，获取所述两层结构的可靠性指标。在本发明专利技术实施例中，所述评估方法具备灵活性和实用性，将间歇性和不确定性的分布式电源模型纳入可靠性评估，提出新的蒙特卡洛模拟方法，提高了主动配电网由于引入微电网带来的双向潮流的处理速度。

A reliability evaluation method of active distribution network based on Monte Carlo simulation

【技术实现步骤摘要】
一种基于蒙特卡洛模拟的主动配电网可靠性评估方法
本专利技术涉及电力
，尤其涉及一种基于蒙特卡洛模拟的主动配电网可靠性评估方法。
技术介绍
随着电力需求的不断增长，传统石化能源的日益短缺和环境污染的不断加剧，越来越多的清洁的可再生能源被加以利用并以分布式电源的形式并入电网。微电网由本地分布式发电机、负载、能量存储、保护和控制设备组成，当出现故障或者受到干扰时，微电网既可以互连到配电网，也可以作为孤岛自主运行。当今的配电系统正在从传统的无源网络发展到具有灵活运行模式的有源且更智能的电网，即主动配电网。主动配电网是包含多用户、多电源的复杂网络，加入了多种主动管理设备，由于可靠性、经济性和管理方法与传统的配电网络有很大的区别，针对由微电网引起的不确定的双向潮流，原先的可靠性评估的模型和算法存在不能处理的情况，另外，无法确保主动配电网与主电网断开连接时，本地微电网仍可维持运行。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于蒙特卡洛模拟的主动配电网可靠性评估方法，利用蒙特卡洛模拟进行系统的可靠性评估，有助于快速准确地评估不同运行模式的主动配电网在单个或多个突发情况下的可靠性。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种基于蒙特卡洛模拟的主动配电网可靠性评估方法，所述方法包括：建立分布式电源的可靠性模型；基于所述分布式电源的可靠性模型，建立微电网的可靠性模型；基于所述微电网的可靠性模型，利用蒙特卡洛模拟识别各分布式电源的状态；<br>基于所述各分布式电源的状态，将配电网划分为若干区域，在每一个区域中进行两层结构的最小路径的搜索；基于所述两层结构的最小路径，对所述两层结构的可靠性进行评估，获取所述两层结构的可靠性指标。可选的，所述建立分布式电源的可靠性模型为建立基于广义容量中断表的分布式发电多状态可靠性模型，包括：基于固定步长或可变步长的分配方法，将分布式电源的输出功率进行离散化处理，生成若干个离散状态；计算所述若干个离散状态的概率和累积概率，生成所述分布式电源的广义容量中断表。可选的，所述分布式电源的广义容量中断表为：式中，每个离散状态的运行容量为：每个离散状态的概率为：每个离散状态的累积概率为：其中，R1为所述分布式发电机的额定输出功率，M为离散状态数，Ti为每个状态的持续时间，T表示总时间。可选的，所述建立微电网的可靠性模型为建立基于虚拟电厂的微电网可靠性模型，包括：基于所述分布式电源的可靠性模型，获取各分布式电源的广义容量中断表，建立微电网的广义容量中断表；基于所述微电网的广义容量中断表，建立多状态虚拟电厂模型；基于所述多状态虚拟电厂模型，建立所述微电网可靠性模型。可选的，所述基于所述微电网的可靠性模型，利用蒙特卡洛模拟识别各分布式电源的状态包括：基于各分布式电源的强迫停运率，判断对应的各分布式电源是否处于使用状态；若是，基于对应的各分布式电源的广义容量中断表，确定对应的各分布式电源的运行能力。可选的，所述两层结构包括微电网和主动配电网。可选的，所述基于各分布式电源的状态，将配电网划分为若干区域，在每一个区域中进行两层结构的最小路径的搜索包括：利用断路器和分段器的位置，将配电网划分为若干个区域；针对每一个区域的所有微电网，为每一个微电网内的每个负荷点搜索最小路径，所述最小路径为每一个微电网内本地负荷与各分布式电源间的路径；针对每一个区域的主动配电网，为主动配电网的所有负荷中每一个负荷点到所有电源节点搜索最小路径。可选的，所述基于所述两层结构的最小路径，对所述两层结构的可靠性进行评估，获取所述两层结构的可靠性指标包括：对微电网元件的状态进行采样，获取连接到负荷的各分布式电源的输出状态；基于所述各分布式电源的输出状态，评估微电网内每个负荷点的连接状态；基于每个负荷点的连接状态，判断微电网是否为在电源模式运行下的虚拟电厂；若是，基于主动配电网中所有负荷中的每一个负荷点到微电网的最小路径，进行主动配电网中每一个负荷点的状态评估；若否，基于主动配电网中所有负荷中的每一个负荷点到主馈线的最小路径，进行主动配电网中每一个负荷点的状态评估；基于状态评估结果，获取所述两层结构的可靠性指标。可选的，所述两层结构的可靠性指标包括：系统平均断电频率指标、系统平均断电持续指标、系统平均用电可用率指标、系统平均用电不可用率指标和系统总电量不足指标。在本专利技术实施例中，基于虚拟电厂对与分布式电源相连接的微电网进行建模，利用最小路径和区域划分方法提高状态采样的速率，根据状态采样结果，通过非序贯蒙特卡洛方法评估在单个或多个突发情况下采用不同运行模式的主动配电网的可靠性。所述评估方法具备灵活性和实用性，将间歇性和不确定性的分布式电源模型纳入可靠性评估，提高了对主动配电网的双向潮流的处理速度，确保主动配电网与主电网断开连接时，微电网仍可维持运行。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1是本专利技术实施例公开的一种基于蒙特卡洛模拟的主动配电网可靠性评估方法。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，图1示出了本专利技术实施例中的一种基于蒙特卡洛模拟的主动配电网可靠性评估方法，所述方法包括如下步骤：S101、建立分布式电源的可靠性模型；具体的，建立分布式电源的可靠性模型为建立基于广义容量中断表的分布式发电多状态可靠性模型，包括：基于固定步长或可变步长的分配方法，将分布式电源的输出功率进行离散化处理，生成若干个离散状态；计算所述若干个离散状态的概率和累积概率，生成所述分布式电源的广义容量中断表为：式中，每个离散状态的运行容量为：每个离散状态的概率为：每个离散状态的累积概率为：其中，R1为所述分布式发电机的额定输出功率，M为离散状态数，Ti为每个状态的持续时间，T表示总时间。S102、建立微电网的可靠性模型；具体的，建立微电网的可靠性模型为建立基于虚拟电厂的微电网可靠性模型，包括：基于所述分布式电源的可靠性模型，获取各分布式电源的广义容量中断表，建立微电网的广义容量中断表；基于所述微电网的广义容量中断表，建立多状态虚拟电厂模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于蒙特卡洛模拟的主动配电网可靠性评估方法，其特征在于，所述方法包括：/n建立分布式电源的可靠性模型；/n基于所述分布式电源的可靠性模型，建立微电网的可靠性模型；/n基于所述微电网的可靠性模型，利用蒙特卡洛模拟识别各分布式电源的状态；/n基于所述各分布式电源的状态，将配电网划分为若干区域，在每一个区域中进行两层结构的最小路径的搜索；/n基于所述两层结构的最小路径，对所述两层结构的可靠性进行评估，获取所述两层结构的可靠性指标。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于蒙特卡洛模拟的主动配电网可靠性评估方法，其特征在于，所述方法包括：
建立分布式电源的可靠性模型；
基于所述分布式电源的可靠性模型，建立微电网的可靠性模型；
基于所述微电网的可靠性模型，利用蒙特卡洛模拟识别各分布式电源的状态；
基于所述各分布式电源的状态，将配电网划分为若干区域，在每一个区域中进行两层结构的最小路径的搜索；
基于所述两层结构的最小路径，对所述两层结构的可靠性进行评估，获取所述两层结构的可靠性指标。


2.根据权利要求1所述的主动配电网可靠性评估方法，其特征在于，所述建立分布式电源的可靠性模型为建立基于广义容量中断表的分布式发电多状态可靠性模型，包括：
基于固定步长或可变步长的分配方法，将分布式电源的输出功率进行离散化处理，生成若干个离散状态；
计算所述若干个离散状态的概率和累积概率，生成所述分布式电源的广义容量中断表。


3.根据权利要求2所述的主动配电网可靠性评估方法，其特征在于，所述分布式电源的广义容量中断表为：



式中，每个离散状态的运行容量为：



每个离散状态的概率为：



每个离散状态的累积概率为：



其中，R1为所述分布式发电机的额定输出功率，M为离散状态数，Ti为每个状态的持续时间，T表示总时间。


4.根据权利要求3所述的主动配电网可靠性评估方法，其特征在于，所述建立微电网的可靠性模型为建立基于虚拟电厂的微电网可靠性模型，包括：
基于所述分布式电源的可靠性模型，获取各分布式电源的广义容量中断表，建立微电网的广义容量中断表；
基于所述微电网的广义容量中断表，建立多状态虚拟电厂模型；
基于所述多状态虚拟电厂模型，建立所述微电网可靠性模型。


5.根据权利要求4所述的主动配电网可靠性评估方法，其特征在于，所述基于所述微电网的可靠性模型...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹伟，叶桂南，周先哲，唐健，齐鹏辉，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广西;45